概览

描述

功能安全的重要性与日俱增,以防止制造现场发生故障或错误,从而对人员、机器和环境造成危险和风险。 然而,设计系统并根据 IEC61508 等功能安全标准进行认证需要投入大量的精力和时间,这不仅会增加成本,而且与非安全系统开发相比,还会显著推迟产品的发布。

功能安全解决方案

瑞萨电子提供的一站式功能安全解决方案包含配备各种软件解决方案组件的通用 32 位微控制器 (MCU) 和微处理器 (MPU)。

  • 快速:缩短在 MCU/MPU 上构建功能安全系统和认证流程的时间。
  • 简单:可在各类功能安全应用中实施。
  • 可靠:通过构建预认证组件来降低面市的产品化风险。
图像
Functional Safety Solution Reduces Development Time to 1/3

注:黄色方框中的软件套件已通过德国 TÜV Rheinland 认证。

解决方案组合

产品 系列 RX RA RZ
核心 RXv1 (RX111, 113, 130) RXv2 RXv3 CM4 CM23 CM33 CR52
自检软件套件 check_box check check check check check check check
SIL3 系统软件套件 check_box   check check       check
FSoE 应用软件套件 check_box   check check        
PROFIsafe 应用软件套件 check_box   check check        
参考文档 check check check check*1 check*1 check*1 check*1
参考硬件板​ check check check        
IEC61508 认证编译器​ check_box check check check *2 *2 *2 *2

check_box 经过认证

SIL = 功能安全标准中定义的安全完整性等级。

*1:虽然该示例说明了 RX MCU 的使用情况,但也可以用于其他 MCU;因为该示例为功能安全标准本身的技术文档,并非专门针对某个特定的 MCU/MPU 系列。

*2:可以使用IAR system公司的EWARM

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瑞萨电子功能安全解决方案

开发功能安全产品的各类解决方案

瑞萨电子功能安全解决方案

解决方案简介

自检软件套件 [RA/RX/RZ]

自检软件套件提供了适用于微控制器的自诊断软件库和一份完整的安全手册。 此套件已通过德国 TÜV Rheinland Industrie Service GmbH 的 IEC61508 SIL3 认证。 为了进行安全的系统开发,开发人员可以从安全手册中选择他们所需的信息,并使用自诊断软件库来减轻微控制器级开发的负担,从而符合功能安全要求。

自检软件套件中包括诊断CPU,内部ROM和内部RAM的永久性故障。 有关其他模块的永久故障诊断,请参考参考文档。 另外,请参考参考文档以进行瞬时故障诊断。

图像
RX Functional Safety – Self-Test Software Kit
图像
Diagnosed by Self-Test Software Kit (RX, RA)
图像
Diagnosed by Self-Test Software Kit (RZ)

测试时间

启动时间,启动后的间隔执行

测试条件运行

全部执行或分部执行

开发工具(C 编译器)

瑞萨 CC-RX 功能安全编译器

RX FS 的 IAR Embedded Workbench®

Arm FS 的 IAR Embedded Workbench®

系列 编译器 目录 证书
RX100系列*1 CC-RX 编译器 V2.03.00
图像
TÜV Rheinland Certified Functional Safety

IEC61508 认证软件

  • 自诊断软件库
  • 安全手册
  • 用户指南
  • IEC61508 认证文档
RX100
IAR-EWRX 编译器 V3.10.5
RX200系列*2 CC-RX 编译器 V3.01.00 RX200
IAR-EWRX 编译器 V4.14.2
RX600系列*3 CC-RX 编译器 V3.01.00 RX600
IAR-EWRX 编译器 V4.14.2
RX700系列*4 CC-RX 编译器 V3.01.00 RX700
IAR-EWRX 编译器 V4.14.2
Cortex-M4 RA6 series*5 IAR-EWARM V8.22.3 RA (CM4)
RA4系列*6
Cortex-M33 RA6系列*7 IAR-EWARM V8.50.10 RA (CM23, 33)
RA4系列*8
Cortex-M23 RA2系列*9
Cortex-R52 RZ/T系列*10 IAR-EWARM FS V9.20.3 RZ (CR52)

*1: 与RX111, RX113和RX130兼容
*2: 与RX24U, RX24T, RX230/RX231, RX23T, RX23W和RX23E-A兼容
*3: 与RX66T, RX66N, RX651/RX65N和RX64M兼容
*4: 与RX72M, RX72T, RX72N和RX71M兼容
*5: 与RA6M1, RA6M2, RA6M3和RA6T1兼容

*6: 与RA4M1兼容
*7: 与RA6M4和RA6M5兼容
*8: 与RA4M2和RA4M3兼容
*9: 与RA2A1, RA2L1和RA2E1兼容
*10: 与RZ/T2M兼容

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SIL3 系统软件套件 [RX/RZ]

SIL3 系统软件套件提供功能安全平台软件、安全手册和用户指南,以及通过德国 TÜV Rheinland Industrie Service GmbH 认证的 IEC61508 SIL3 证书和检测报告。

此外,还包含用于评估功能安全平台软件在 PC 上运行的配置工具,以及助力开发的软件开发手册。

此软件包所含功能安全平台软件的主要功能:

  • 在构建冗余的双安全 MCU/MPU 系统时,执行 MCU/MPU 自诊断和交叉监控,显著减少了开发时间和开发负担。
  • 执行用户应用程序软件控制。
  • 安全与非安全应用软件之间的软件分区功能简化了重新认证流程,让安全软件和非安全软件能够共存。
  • 可在两个具有不同时钟源的 MCU/MPU 上实现同步处理。

*不包含在评估版的 SIL3 系统软件套件中。

图像
RX Functional Safety - SIL3 System Software Kit
产品群组 编译器 商业版本*1 目录 证书
RX72M
RX72T
RX72N
RX71M

RX66T
RX66N RX651/RX65N
RX64M

RX24U
RX24T
RX230/RX231
RX23T
RX23W
RX23E-A
CC-RX 编译器 V3.01.00 RTK0EF0061F22002SJ *2
图像
TÜV Rheinland Certified Functional Safety

商业版本

  • IEC61508 认证软件
    • 功能安全平台软件
    • 安全手册
    • 用户指南
  • IEC61508 认证文档
  • 软件开发手册
  • 配置工具和手册

评估版本

  • 功能安全平台软件
  • 安全手册
  • 用户指南
  • 软件开发者手册
  • 配置工具和手册
  • 用于信息输出应用的 PC 工具
RXv2 内核, RXv3 内核
IAR-EWRX 编译器 V4.14.2 RTK0EF0062F22002SJ *2
RZ/T2M IAR-EWARM FS V9.20.3 RTK0EF0103F21001SJ CR52

*1:商业版本需要许可协议。 请联系销售人员进行购买。
*2:SIL3 系统软件套件为每个 MCU/MPU 产品群组提供不同程序。 请指定 MCU/MPU 产品群组并获取该组对应的 SIL3 系统软件套件。

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图像
Functional Safety Dual MCU System

安全网络应用软件套件 [RX]

瑞萨电子提供可与 SIL3 系统软件套件配套使用的安全网络协议解决方案。

  1. FSoE 应用软件套件*1
    可在 EtherCAT 从设备*2上启用 FSoE 功能。
    • FSoE 从站控制
      • FSoE 从站状态管理和数据流控制
      • 与其他用户的应用程序进行数据传输/接收控制
      • 与双 MCU 交换 FSoE 数据
      • FSoE 应用软件本身的运行诊断
    • FSoE 协议栈
      • 输入安全 PDU 的诊断和安全数据的提取(PDU:协议数据单元)
      • 输入安全数据的 CRC 计算以及生成用于返回的安全PDU
  2. PROFIsafe 应用软件套件*1
    用于在 PROFINET 从设备*2上实现 PROFIsafe 功能的软件。
    • PROFIsafe 从站控制
      • PROFIsafe 从站状态管理和数据流控制
      • 与其他用户的应用程序进行数据传输/接收控制
      • 在双 MCU 之间交换 PROFIsafe 数据
      • PROFIsafe 应用程序的自操作诊断
 

*1:为了使用瑞萨电子的安全网络协议解决方案,您必须满足以下要求:

  1. 您是 ETG 成员。
  2. 已从西门子购买 PROFIsafe 驱动器。

*2:对于 EtherCAT/PROFINET 从设备,请访问工业以太网和现场总线页面。

图像
Functional Safety Network Application Software Kits

FSoE 应用软件套件

RX产品群组 编译器 商业版本*1 目录 证书
RX72M
RX72T
RX72N
RX71M

RX66T
RX66N
RX651/RX65N
RX64M

RX24U
RX24T
RX230/RX231
RX23T
RX23W
RX23E-A
CC-RX 编译器 V3.01.00 RTK0EF0080F21001SJ
图像
TÜV Rheinland Certified Functional Safety

商业版本

  • FSoE 应用软件
  • 安全手册
  • 用户指南
  • IEC61508 认证文档
  • 软件开发者手册*2:
    • 网络通信 IC 接口
    • 数据 I/O 接口
  • 软件开发者手册



评估版本

  • FSoE 应用软件
  • 安全手册
  • 用户指南
  • 软件开发者手册*2:
    • 网络通信 IC 接口
    • 数据 I/O 接口
  • 软件开发者手册
RXv2 内核, RXv3 内核
IAR-EWRX 编译器 V4.14.2 RTK0EF0081F21001SJ

请确保您为 ETG 的成员。
*1:商业版本需要许可协议。 请联系销售人员进行购买。
*2:绑定了两个用于检查 FSoE 应用程序软件运行情况的样例应用程序。

  • 网络通信 IC 接口:适用于网络通信 IC 与 RX MCU 数据交换
  • 数据 I/O 接口:适用于输入/输出安全数据/li>

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PROFIsafe 应用软件套件

RX产品群组 编译器 商业版本*1 目录 证书
RX72M
RX72T
RX72N
RX71M

RX66T
RX66N
RX651/RX65N
RX64M

RX24U
RX24T
RX230/RX231
RX23T
RX23W
RX23E-A
CC-RX 编译器 V3.01.00 RTK0EF0100F21001SJ
图像
TÜV Rheinland Certified Functional Safety

商业版本

  • PROFIsafe 应用软件
  • 安全手册
  • 用户指南
  • IEC61508 认证文档
  • 软件开发者手册*2:
    • 网络通信 IC 接口
    • 数据 I/O 接口
  • 软件开发者手册
  • 未绑定*3:PROFIsafe 通信控制驱动器 V2.2.2



评估版本

  • PROFIsafe 应用软件
  • 安全手册
  • 用户指南
  • 软件开发者手册*2:
    • 网络通信 IC 接口
    • 数据 I/O 接口
  • 软件开发者手册
  • 未绑定*3:PROFIsafe 通信控制驱动器 V2.2.2
RXv2 内核, RXv3 内核
IAR-EWRX 编译器 V4.14.2 RTK0EF0101F21001SJ

请注意,您需要先从西门子购买 PROFIsafe 驱动器。 请参阅*3.
*1:商业版本需要许可协议。 请联系销售人员进行购买。
*2:绑定了两个用于检查 PROFIsafe 应用程序软件运行情况的样例应用程序。

  • 网络通信 IC 接口:适用于网络通信 IC 与 RX MCU 数据交换
  • 数据 I/O 接口:适用于输入/输出安全数据/li>

*3: 本软件包含在西门子 PROFIsafe-Starterkit V3.5 中(目录编号 # 6ES7195-3BF03-0YA0)。 请从西门子购买。

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参考文档

参考文档为一组文档,其中提供了认证文档的制作指南和功能安全系统的设计技巧。

  1. 如何编写获得功能安全标准 IEC61508 认证所需的文件。
  2. 开发功能安全设备所需的专有技术。

内容分为五类,其中包含各种文档

  1. 电机控制系统文档
  2. 概念阶段文档
  3. 安全验证文档
  4. MCU 内部诊断文档
  5. MCU 外部诊断文档
图像
RX Functional Safety – Reference Documents
MCU群组 编译器 全套*2 备注
- *1 - *1 RTK0EF0005Z21001ZJ 全套包括 20 个文档 + 6 个 Excel 文件

*1:本文档解释了处理功能安全的技术方法,因此本文档不依赖于 MCU 或编译器。
*2:商业版本需要许可协议。 请联系销售人员进行购买。

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参考硬件板 [RX]

工业自动化功能安全参考板以瑞萨在安全系统规范及其实施方面的经验为基础进行构建,源自双微控制器系统的详细设计、安全分析和诊断。 客户可以此参考板为模板,缩短系统开发时间。

由于每个 MCU 的终端均连接在参考板两端,因此客户可以扩展该板规格以匹配产品规格。

  • 通过与网络通信板的连接,客户可以构建具有安全网络连接性的软件开发环境。
  • 添加电机驱动控制器板时,客户可以为电机驱动系统构建具有安全网络连通性的软件开发环境。
产品名称 目录 MCU
工业自动化功能安全参考板
  • 评测板
  • 用户手册
  • 连接图
  • BOM
RX72N-RX72N 双 MCU
RX71M-RX651 双 MCU
RX111-RX111 双 MCU
图像
RTK0EF0058D02001BJ Board with Two RX72N MCUs

适用于 RX72N-RX72N

图像
Board with RX71M and RX651 MCUs

适用于 RX71M-RX651

图像
Board with Two RX111 MCUs

适用于 RX111-RX111

IEC61508 认证编译器

在功能安全系统中构建软件时,必须证明编译器生成的代码是有效的。 Renesas 提供 IEC 61508 认证的 C 编译器,用于实现功能安全。

也可以使用由TU V-SUD认证的IAR Embedded Workbench。

产品名称 目录
RX 系列的 C/C++ 编译器程序包
图像
TÜV Rheinland Certified Functional Safety
  • 编译器组件:CC-RX 编译器 V2.03.00 和 V3.01.00
  • 经过 IEC 61508 SIL3 认证
RX 编译器的 IEC 61508 认证套件
V3.01.00: RTCRX0000TC03ZNR
V2.03.00: RTCRX0000TC02ZNR
  • TÜV Rheinland 已为 RX 系列 V2.03.00 和 V3.01.00 的 C/C++ 编译器颁发的 IEC 61508 证书
  • 安全手册等

 

文档

文档标题 类型 日期
PDF634 KBEnglish, 日本語
传单
PDF7.35 MB
手册
PDF10.10 MB
手册
PDF5.69 MB
手册
PDF10.05 MBEnglish, 日本語
手册
PDF4.41 MBEnglish, 日本語
手册
PDF675 KBEnglish, 日本語
证书
ZIP813 KBEnglish, 日本語
证书
ZIP773 KBEnglish, 日本語
证书
ZIP788 KBEnglish, 日本語
证书
ZIP824 KBEnglish, 日本語
证书
ZIP780 KBEnglish, 日本語
证书
ZIP699 KBEnglish, 日本語
证书
ZIP699 KBEnglish, 日本語
证书
ZIP699 KBEnglish, 日本語
证书
ZIP685 KBEnglish, 日本語
证书
PDF1.24 MBEnglish, 日本語
白皮书

视频和培训